詳談比例電磁閥設(shè)計(jì)要求
根據(jù)加油機(jī)電磁閥的使用要求，確定本電磁閥的性能要求。適用溫度為一4o℃≤Ta≤55℃；線圈溫度組別為 ；工作參數(shù)為DC24V，PWM脈寬調(diào)制，占空比10％～9o％；澆封型線圈。電磁閥中的線圈在工作過(guò)程中要發(fā)熱，在易燃易爆的加油機(jī)工作環(huán)境中，是個(gè)引燃源。因此，在防爆比例電磁閥產(chǎn)品的引進(jìn)開(kāi)發(fā)中，首先要保證其具有可靠的防爆性能。我們依據(jù)GB 3836．1一幻Do《=爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第1部分：通用要求》和GB 3836．9-- l6《=爆炸性氣體環(huán)境用電氣設(shè)備第9部分：澆封型“Ill’’》的相關(guān)要求，對(duì)比例電磁閥的防爆性能方面做了一些研究探索，對(duì)國(guó)外比例電磁閥存在的問(wèn)題，作了一些改進(jìn)，現(xiàn)將我們對(duì)比例電磁閥防爆方面的認(rèn)識(shí)和體會(huì)作一下總結(jié)。3．1 流量特性的提高在對(duì)進(jìn)口比例電磁閥測(cè)試中，發(fā)現(xiàn)在工作電流較大時(shí)，繼續(xù)增加工作電流，閥的流量變化緩慢，線圈表面溫度很高，用電阻法測(cè)線圈溫升，測(cè)試條件為25℃，測(cè)試電壓為正常工作電壓再上浮10％，PWM脈寬為90％，測(cè)得線圈溫升為91．5℃，明顯偏高。當(dāng)使用的環(huán)境溫度達(dá)到允許的最高溫度55℃時(shí)，加上溫升91．5℃，線圈內(nèi)部最高溫度可達(dá)146．5℃，這已是澆封材料在正常使用時(shí)的極限溫度。對(duì)長(zhǎng)時(shí)間安全使用很不利。經(jīng)過(guò)反復(fù)研究分析，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題出在導(dǎo)磁板上。該線圈的導(dǎo)磁結(jié)構(gòu)，由U型導(dǎo)磁架和導(dǎo)磁板構(gòu)成，通過(guò)沖壓把導(dǎo)磁架和導(dǎo)磁板連接在一起，中間安裝骨架，線圈通電后產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力線通過(guò)導(dǎo)磁架和導(dǎo)磁板構(gòu)成磁回路；骨架的上側(cè)平面中間裝有線圈的兩只通電引腳，因?yàn)楣羌艿纳蟼?cè)平面厚度為2．2 nlrn，引腳厚度為0．5 mill，引腳放中間，這樣引腳離骨架上側(cè)平面的厚度為0．7 nⅡn。因骨架的上面是導(dǎo)磁板，也就是說(shuō)導(dǎo)磁板和引腳之間的距離只有0．7 mill，根據(jù)GB 3836．9__2o06中7．4．2導(dǎo)體最小安全間距不得小于1 nlln的要求，原設(shè)計(jì)在骨架的引腳正對(duì)的平面上設(shè)計(jì)了兩個(gè)凸臺(tái)，長(zhǎng)寬高為8．2×10．2×12 mill，并在導(dǎo)磁板上沖出兩個(gè)長(zhǎng)寬與骨架凸臺(tái)相同的缺口，將骨架的兩個(gè)放人導(dǎo)磁板的兩個(gè)缺口中，保證骨架上的引腳與導(dǎo)磁板的最小間距都在1 mm以上。但由于在導(dǎo)磁板上開(kāi)出兩個(gè)8．2×10．2的矩形孔后，導(dǎo)磁板的有效導(dǎo)磁截面明顯減小，約減少了1／3，這樣使得原先就不充裕的有效導(dǎo)磁截面變得更小，于是當(dāng)工作電壓的脈寬增加到一定數(shù)值后，繼續(xù)增大，線圈的溫度升高，導(dǎo)磁能力減弱，流量變化減小。針對(duì)線圈存在的問(wèn)題，采取了在原來(lái)導(dǎo)磁板的上面增加一塊輔助導(dǎo)磁板的方法，厚度與原導(dǎo)磁板上面的澆封劑厚度相同，這樣可以達(dá)到兩個(gè)目的：一是彌補(bǔ)了導(dǎo)磁板開(kāi)口減少的有效導(dǎo)磁面積；另一方面，在線圈總高度保持不變的前提下，線圈頂部用輔助導(dǎo)磁板取代了原先的澆封劑，使線圈頂部抗沖擊能力和散熱性能得到提高。再適當(dāng)調(diào)整線圈的匝數(shù)和線徑，線圈的導(dǎo)磁能力明顯增加，在相同的測(cè)試條件下，測(cè)得線圈16 燃油加油機(jī)用防爆比例電磁閥的設(shè)計(jì)探討 《電氣防爆》2010，3溫升為85℃。用同一閥體，套這兩種線圈。測(cè)量得到如圖2所示電流一流量特性的上升曲線。對(duì)比這兩條上升特性曲線，可以看出改進(jìn)前和改進(jìn)后的電流一流量的變化。當(dāng)線圈電流增加到360 mA (PwM=70％)后，繼續(xù)增大電流，用進(jìn)口線圈流量上升非常緩慢；用改進(jìn)后的線圈，流量繼續(xù)明顯增加。說(shuō)明改進(jìn)后的線圈磁回路性能明顯提高。
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